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固態電池中的硫化物在遇到水時會生成硫化氫。例如，固態電池中的鋰硅磷硫晶體材料或鋰磷硫型玻璃陶瓷材料與水反應后，會放出硫化氫。這些反應不僅會導致電池性能下降，還會產生有毒氣體，對人體健康和環境安全構成威脅...... 隨著鋰離子電池產業鏈逐步走向復蘇，新技術的應用有望進一步增強行業的增長趨勢。全固態電池作為一項被產業和政策選中的新技術方向，其能量密度更高、安全性更好，吸引了業界的高度關注和大量投資。固態電池具有高能量密度和高安全性的顯著優勢，成為下一代高性能鋰電池。從性能對比來看，理論上，固態電池在離子電導率、能量密度、耐高壓、耐高溫、循環壽命等各項指標均優于液態電池，兼顧了傳統液態鋰電池無法兼顧的高能量密度和高安全特性，成為電動汽車的理想電池。 根據不同的電解質類型，固態電池主要包括聚合物、氧化物、硫化物三種技術路線： 與氧化物、聚合物等電解質相比，硫化物電解質具有較高的鋰離子電導率(室溫離子電導率10-3~10-2 S/cm)，其離子電導率最接近液態電解質； 同時由于硫化物材料質地柔軟，易于機械加工，適合批量制備成高致密度的電解質膜，而且在制備電極時，能夠與活性材料保持良好的接觸，因此被選為固態電池電解質材料的潛力最大。 目前包括Solid Power、豐田、松下電池、三星 SDI等海外企業，均選擇硫化物路線研發全固態；國內來看，包括寧德時代、億緯鋰能、國軒高科、蜂巢能源、廣汽等企業也錨定了硫化物路線。 H2S有毒氣體安全隱患 與傳統液態電解質相比，硫化物固態電解質可以在室溫下提供足夠高的離子電導率，從而提高電池的整體性能。然而，在制備工藝層面，硫化物固態電池的工藝比較復雜，且硫化物容易與空氣中的水、氧氣極易發生反應，產生硫化氫劇毒氣體，所以要對其進行監測管理。 為何要檢測微量（ppm）級別的硫化氫泄漏？ 1.硫化物固態電池——品控 質量保證在任何行業中都是至關重要的，硫化物全固態電池在制備工藝層面，電解質容易被氧化/水解產生有毒的H2S等氣體，氣密性是電池性能和壽命關鍵，微小的氣體泄漏表明工藝出現紕漏，進一步影響固態電池的性能，嚴重時甚至會引發安全事故。 因此在硫化物固態電池制備工藝，現場安裝硫化氫氣體檢測儀很重要，利用高精度的硫化氫傳感器對電池內部或外部的微小泄漏氣體進行精確測量，智能檢測泄漏的低濃度H2S氣體，保障制備工藝的高質量運行和可重復性。 2.H2S微量泄漏——安全 在硫化物固態電池的生產過程中，電解質硫化物容易與空氣中的水、氧氣極易發生反應，產生硫化氫劇毒氣體，而硫化氫的管理濃度是極低的1ppm。 微量的硫化氫泄漏就容易造成環境污染和人員中毒事件： 環境污染和人員傷害風險：在硫化物固態電池的生產過程中，可能會使用到易燃、易爆、易揮發的有機溶劑，以及有毒的硫化氫氣體。這些物質的泄露容易造成環境污染和人員傷亡，提高工況的危險性。 潛在的安全問題：硫化物全固態電池的安全性在很大程度上取決于正極材料和固態電解質之間的熱化學反應。潛在的安全問題包括正極釋氧及其引起的氧化還原放熱反應、負極鋰枝晶生長導致的內短路，以及固態電解質被氧化/水解產生有毒、可爆燃的SO2、H2S等氣體。通過硫化氫傳感器對硫化氫進行準確、及時的檢測，能夠在危險情況發生時及時采取措施。 硫化氫氣體H2S微量監測 對于硫化物固體電解質，與水反應時存在產生有毒硫化氫氣體的風險，這也是硫化物類型的全固態電池的一個危害，在使用中如果發生了安全事故，導致硫化氫氣體的產生，將帶來更大的危害。 因此，必須采取嚴格的氣體安全檢測措施，以防止危險氣體泄漏造成安全風險，是目前固態電池生產企業必須要做的一項重要措施！ ISweek工采網作為國內領先的傳感器及儀器儀表工業品采購服務平臺，匯聚全球高品質工業科技傳感器產品，為企業提供全產業鏈一站式采購與技術服務。平臺技術團隊由經驗豐富的FAE工程師組成，接受原廠專業技術培訓，能夠為企業客戶提供傳感器選型、應用適配及全面技術支持，了解硫化氫氣體H2S微量監測傳感器相關信息，請咨詢工采網技術工程師。 |
